[发明专利]用于测试压缩面板的系统和方法

说明书

本发明涉及用于测试压缩面板的系统和方法，公开了用于对准测试面板(150)与测试机(102)的对准装置(300)，其可以包含激光测量系统(302)和调整机构(400)。激光测量系统(302)可以包含被耦合到测试夹具(200)和/或测试机(102)的至少一个激光测量设备(304)。激光测量系统(302)可以生成表示测试面板(150)相对于测试机(102)的压板和/或加载轴线(120)的取向的激光测量数据。调整机构(400)可以基于激光测量数据，用使测试面板(150)被移动到与压板和/或加载轴线(120)基本对准的方式调整测试面板(150)相对于压板和/或加载轴线(120)的位置和/或取向。

技术领域

本发明总体涉及结构测试，并且更特别地涉及对准用于压缩测试的测试面板的系统和方法。

背景技术

承载结构的设计和开发通常包含将被用在这种结构中的组件和材料的结构测试。结构测试提供机械属性数据，例如被测试的组件和材料在不同环境条件下(例如温度和相对湿度)的强度和失效模式。机械属性数据可以被用于结构的设计和分析，以便当在结构的服务环境中操作时，该结构按预期地运行。

压缩测试是一种类型的结构测试，其中压缩测试载荷被施加到测试试样。测试试样可以被提供为矩形形状的测试面板或预先确定尺寸的测试采样片。测试面板可以由复合材料(即加强纤维聚合物基体材料)和/或金属材料形成。测试面板可以被加载到测试机中，以便测试面板的面板下边缘被支撑在测试夹具的基座组装件上，该测试夹具进而可以被支撑在测试机的下压板上。载荷传递界面可以被安装在测试面板的上面板边缘之上。测试机可以包含垂直可移动的载荷压头，该载荷压头位于载荷传递界面之上。载荷压头可以包含上压板，该上压板可以被向下移动以支承接触载荷传递界面，以便压缩的测试载荷可以沿测试面板的纵向(即垂直)方向被轴向地施加到测试面板。

为了测试的准确度，压缩的测试载荷优选地均匀分布横跨上和下面板边缘。但是，测试面板有时可以被提供为稍微不规则的形状，其中测试面板的边缘彼此不垂直，或者其中上和下面板边缘彼此不平行并且导致上面板边缘的一端高于上面板边缘的相对端。结果，上压板可以将压缩的测试载荷初始地施加在上面板边缘的上端，并且测试面板的下端初始可以是不具有载荷的，导致偏心载荷仅于上面板边缘的相对两端中的一端，而不是横跨上面板边缘均匀分布压缩的测试载荷。压缩的测试载荷的非均匀分布可以导致测试面板的过早失效和无效的测试数据。

在常规实践中，测试面板的对准可以通过视觉搜索载荷传递界面和上压板之间的光间隙，使用各种测隙规测量该间隙的宽度，根据该间隙测量值制作填隙片，以及然后将填隙片安装在基座组装件和下压板之间来检验和调整。测试调试可以然后检验间隙，并且定位和测量间隙、制作填隙片和安装填隙片的过程可以用反复测试法的方式被重复，直到载荷传递界面和上压板之间的间隙被基本消除。不幸的是，制作和安装填隙片以及再次检验间隙之后的定位和测量间隙的过程是一个耗时并且劳动密集的过程，该过程显著增加了结构性测试的总体时间和费用。

由此可见，在本领域内存在对用于确定和调整测试板在测试机中的取向并且可避免与定位和测量间隙以及安装和制作填隙片的常规反复测试法过程相关联的时间和费用的系统和方法的需要。

发明内容

与机翼相关联的上述需要被本公开具体地解决，本公开提供了用于对准测试面板与测试机的对准装置。对准装置可以包含激光测量系统和调整机构。激光测量系统可以包含被耦合到测试夹具和/或测试机的至少一个激光测量设备。激光测量系统可以生成表示测试面板相对于测试机的压板和/或加载轴线的取向的激光测量数据。根据激光测量数据，调整机构可以被配置为允许以使测试面板被移动到与压板和/或加载轴线基本对准的方式调整测试面板相对于压板和/或加载轴线的位置和/或取向。